数据结构和算法分析信息学竞赛题解(IO题解)线段树

BZOJ-3307: 雨天的尾巴(轻重树链剖分+离散化+BST(

2018-10-03  本文已影响3人  AmadeusChan

题目:http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3307

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思路:

刚开始看这道题的时候拼命想在线做法,后来实在想不出来,就想离线的,很轻松就出解了:

首先,我们考虑对于一个序列而不是一棵树的情况,我们对于所有添加的区间[li,ri],在li处做一个标记A,然后再在ri+1处做另一个标记B,然后从1开始扫描到n,对于当前位置,首先处理完所有该位置的标记,对于A,在数据结构了对添加的物品进行数量+1的操作,然后维护该数据结构,对于B,在数据结构了对添加的物品进行数量-1的操作,然后维护该数据结构,处理完标记之后,就利用该数据结构来查询当前最多的物品,即扫描到的位置最多的物品。

但是题目是一棵树,那么我们就想到了利用轻重树链剖分来将树划分成多条路径,然后连成一个序列,这时候,每个点(x,y)的路径就被拆成了多条路径,来对应序列上的区间(在同一重链上就是相同区间,否则再划出一个区间),根据轻重树链剖分的性质,划分的结果最多有m log n个区间,可以接受,然后维护物品数量的数据结构当然可以用BST来维护(我用的是离散化+线段树(按权值建树)),至于LCA,用Tarjan算法可以平摊O(1)解决。

复杂度:O(n log^2 n + m log^2 n)

速度还是给跪了,好慢:

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代码(染色代码一长度娘又不让发了。。。):

#include <cstdio>

#include <algorithm>

#include <cstring>

 

using namespace std;

 

#define MAXN 100010

#define AddEdge(s,t) Add(s,t),Add(t,s)

#define MAXE 2000010

 

struct edge {

    edge *next;

    int t;

    edge () {

        next=NULL;

    }

} *head[MAXN];

 

void Add(int s,int t) {

    edge *p=new(edge);

    p->t=t,p->next=head[s];

    head[s]=p;

}

 

int n,m,size[MAXN],child[MAXN],parent[MAXN],h[MAXN];

int step[MAXN][3],lca[MAXN];

int ans[MAXN];

bool f[MAXN];

 

struct Node {

    Node *next;

    bool flag;

    int z;

} *pre[MAXN];

 

void Maketree(int v) {

    f[v]=false;

    size[v]=1;

    int S=0;

    for (edge *p=head[v];p;p=p->next) if (f[p->t]) {

        parent[p->t]=v;

        h[p->t]=h[v]+1;

        Maketree(p->t);

        size[v]+=size[p->t];

        if (size[p->t]>S) {

            S=size[p->t],child[v]=p->t;

        }

    }

}

 

int first[MAXN],arr[MAXN],Index=0,Rank[MAXN];

 

void Makepath(int v,bool flag,int fir) {

    f[v]=false;

    arr[Rank[v]=++Index]=v;

    if (flag) first[v]=v; else first[v]=fir;

    if (child[v]) {

        Makepath(child[v],false,first[v]);

        for (edge *p=head[v];p;p=p->next) if (f[p->t]) {

            Makepath(p->t,true,0);

        }

    }

}

 

struct node {

    node *next;

    int t,r;

    node () {

        next=NULL;

    }

} *fro[MAXN];

int father[MAXN];

 

void Insert(int s,int t,int r) {

    node *p=new(node);

    p->t=t,p->next=fro[s],p->r=r;

    fro[s]=p;

}

 

int Find(int v) {

    int i,j=v;

    for (i=v;father[i];i=father[i]) ;

    while (father[j]) {

        int k=father[j];

        father[j]=i;

        j=k;

    }

    return i;

}

 

void Tarjan(int v) {

    f[v]=false;

    for (node *p=fro[v];p;p=p->next) if (!f[p->t]) {

        lca[p->r]=Find(p->t);

    }

    for (edge *p=head[v];p;p=p->next) if (f[p->t]) {

        Tarjan(p->t);

        father[Find(p->t)]=v;

    }

}

 

void Insert_q(int s,int z,bool flag) {

    Node *p=new(Node);

    p->next=pre[s],p->z=z,p->flag=flag;

    pre[s]=p;

}

 

int b[MAXN],c[MAXN],N=0;

 

bool Cmp(int x,int y) {

    return x<y;

}

 

int Search(int k) {

    int l=1,r=N;

    if (c[l]==k) return l;

    if (c[r]==k) return r;

    while (l<=r) {

        int mid=(l+r)>>1;

        if (c[mid]==k) return mid;

        if (c[mid]<k) l=mid; else r=mid;

    }

}

 

struct Sgt {

    int L[MAXN*4],R[MAXN*4],Max[MAXN*4],Size[MAXN*4];

    Sgt () {

        memset(L,0,sizeof(L));

        memset(R,0,sizeof(R));

        memset(Max,0,sizeof(Max));

        memset(Size,0,sizeof(Size));

    }

    void Build(int l,int r,int t) {

        L[t]=l,R[t]=r;

        if (l==r) {

            Max[t]=l;

            return ;

        }

        Build(l,(l+r)>>1,t<<1),Build(((l+r)>>1)+1,r,(t<<1)^1);

    }

    void update(int t) {

        if (L[t]<R[t]) {

            if (Size[t<<1]>=Size[(t<<1)^1]) {

                Size[t]=Size[t<<1],Max[t]=Max[t<<1];

            } else Size[t]=Size[(t<<1)^1],Max[t]=Max[(t<<1)^1];

        }

    }

    void Insert(int x,int y,int t) {

        if (L[t]==R[t]) {

            Size[t]+=y;

            return ;

        }

        int mid=(L[t]+R[t])>>1;

        if (x<=mid) Insert(x,y,t<<1); else Insert(x,y,(t<<1)^1);

        update(t);

    }

    int Getmax() {

        return Size[1]?Max[1]:0;

    }

};

 

void getint(int &t) {

    scanf("%d",&t);

}

 

void putint(int t) {

    printf("%d\n",t);

}

 

int main() {

    getint(n),getint(m);

    memset(head,0,sizeof(head));

    memset(fro,0,sizeof(fro));

    for (int i=0;i++<n-1;) {

        int s,t;

        getint(s),getint(t);

        AddEdge(s,t);

    }

    for (int i=0;i++<m;) {

        getint(step[i][0]),getint(step[i][1]),getint(step[i][2]);

        Insert(step[i][0],step[i][1],i),Insert(step[i][1],step[i][0],i);

    }

    memset(f,true,sizeof(f));

    memset(child,0,sizeof(child));

    parent[1]=h[1]=0;

    h[0]=-1;

    Maketree(1);

    memset(f,true,sizeof(f));

    Makepath(1,true,0);

    memset(f,true,sizeof(f));

    memset(father,0,sizeof(father));

    Tarjan(1);

    memset(pre,0,sizeof(pre));

    for (int i=0;i++<m;) {

        int l=step[i][0],he=h[lca[i]];

        while (h[l]>=he) {

            if (h[first[l]]>=he) {

                Insert_q(Rank[first[l]],step[i][2],true);

                Insert_q(Rank[l]+1,step[i][2],false);

                l=parent[first[l]];

            } else {

                int r=Rank[l]-(h[l]-he);

                Insert_q(r,step[i][2],true);

                Insert_q(Rank[l]+1,step[i][2],false);

                break;

            }

        }

        l=step[i][1],he=h[lca[i]]+1;

        while (h[l]>=he) {

            if (h[first[l]]>=he) {

                Insert_q(Rank[first[l]],step[i][2],true);

                Insert_q(Rank[l]+1,step[i][2],false);

                l=parent[first[l]];

            } else {

                int r=Rank[l]-(h[l]-he);

                Insert_q(r,step[i][2],true);

                Insert_q(Rank[l]+1,step[i][2],false);

                break;

            }

        }

    }

    for (int i=0;i++<m;) b[i]=step[i][2];

    sort(b+1,b+m+1,Cmp);

    b[0]=0;

    for (int i=0;i++<m;) if (b[i]!=b[i-1]) {

        c[++N]=b[i];

    }

    Sgt T;

    T.Build(1,N,1);

    c[0]=0;

    for (int i=0;i++<n;) {

        for (Node *p=pre[i];p;p=p->next) if (p->flag) {

            T.Insert(Search(p->z),1,1);

        } else {

            T.Insert(Search(p->z),-1,1);

        }

        ans[arr[i]]=T.Getmax();

    }

    for (int i=0;i++<n;) putint(c[ans[i]]);

    return 0;

}
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